微生物灌浆的颗粒流细观力学数值模拟研究

发布时间：2018-03-14 02:02

  本文选题：微生物灌浆　切入点：颗粒流　出处：《岩土力学》2016年S1期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：基于流固耦合原理的PFC2D颗粒流数值模拟程序,运用其内置FISHTANK函数库和FISH语言,分别定义流体域的流动方程和压力方程,对微生物灌浆过程中菌液在地层中的扩散过程和形态进行了数值模拟计算。通过调节PFC命令流中的注浆压力p、时步step、水力传导系数perm等参数对菌液的注浆过程进行了模拟计算。数值模拟计算表明,灌浆过程中菌液与地基土的作用形式与灌浆压力大小密切相关,过高的注浆压力会对地层结构造成一定的破坏。对钻孔周围土体的应力状态进行了理论推导和分析,理论推导结果与数值模拟结果相符。劈裂灌浆作用发生时,孔隙率和应变率均增加。
[Abstract]:The numerical simulation program of PFC2D particle flow based on the principle of fluid-solid coupling, using its built-in FISHTANK function library and FISH language, defines the flow equations and pressure equations in the fluid domain, respectively. The diffusion process and morphology of bacterial fluid in the formation during microbial grouting were numerically simulated. By adjusting the grouting pressure p, step step and hydraulic conductivity coefficient perm in the PFC command stream, the grouting process of the bacterial liquid was advanced by adjusting the parameters such as injection pressure p, step step and hydraulic conductivity coefficient perm. The numerical simulation results show that, The action forms of bacteriological fluid and foundation soil are closely related to the grouting pressure, and the excessive grouting pressure will cause certain damage to the formation structure. The stress state of soil around the borehole is deduced and analyzed theoretically. The theoretical results are in good agreement with the numerical simulation results. Both porosity and strain rate increase when the splitting grouting occurs.
【作者单位】： 郑州工业应用技术学院建筑工程学院;
【基金】：国家自然科学基金(No.51279217)~~
【分类号】：TU578

【参考文献】

相关期刊论文 前7条

1 余华中;阮怀宁;褚卫江;;岩石节理剪切力学行为的颗粒流数值模拟[J];岩石力学与工程学报;2013年07期

2 ;New composite grouting materials:Modified urea-formaldehyde resin with cement[J];International Journal of Mining Science and Technology;2012年02期

3 袁敬强;陈卫忠;谭贤君;王辉;;软弱地层注浆的细观力学模拟研究[J];岩土力学;2011年S2期

4 孙锋;张顶立;陈铁林;张晓平;;土体劈裂注浆过程的细观模拟研究[J];岩土工程学报;2010年03期

5 吴顺川;金爱兵;高永涛;;袖阀管注浆技术改性土体研究及效果评价[J];岩土力学;2007年07期

6 周健,池永;砂土力学性质的细观模拟[J];岩土力学;2003年06期

7 周健,池永,池毓蔚,徐建平;颗粒流方法及PFC2D程序[J];岩土力学;2000年03期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 崔铁军;李莎莎;马云东;王来贵;;地震下含有逆坡裂隙的露天矿边坡破坏模拟与研究[J];应用力学学报;2016年06期

2 高斌;郭鸿;许娇;杜宇;吴世楠;姚鹏;;考虑粒径效应的人工透明土模拟砂土剪切研究[J];四川建筑;2016年05期

3 Shucai Li;Rentai Liu;Qingsong Zhang;Xiao Zhang;;Protection against water or mud inrush in tunnels by grouting:A review[J];Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering;2016年05期

4 朱瑶宏;夏汉庸;胡志飞;;软土地层盾构隧道结构整体抬升实践[J];岩土力学;2016年S2期

5 黄君;;超浅埋盾构隧道下穿混凝土管线沉降控制技术[J];国防交通工程与技术;2016年05期

6 高常胜;温彦良;;崩落体状态及内部矿岩移动规律研究[J];现代矿业;2016年09期

7 秦鹏飞;;砂土注浆颗粒流数值模拟研究[J];周口师范学院学报;2016年05期

8 余华中;阮怀宁;褚卫江;;弱化节理剪切力学特征的颗粒流模拟研究[J];岩土力学;2016年09期

9 解挺;江凯;丁亚;;PEEK摩擦磨损动态过程的模拟研究[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2016年08期

10 王家全;陈亚菁;陆梦梁;李良;;砂土堆积试验的组合Clump颗粒离散元模拟[J];广西大学学报(自然科学版);2016年04期

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 余华中;阮怀宁;褚卫江;;大理岩脆-延-塑转换特性的细观模拟研究[J];岩石力学与工程学报;2013年01期

2 夏才初;宋英龙;唐志成;宋英杰;寿辰;;粗糙节理剪切性质的颗粒流数值模拟[J];岩石力学与工程学报;2012年08期

3 周喻;MISRA A;吴顺川;张晓平;;岩石节理直剪试验颗粒流宏细观分析[J];岩石力学与工程学报;2012年06期

4 刘博;李海波;朱小明;;循环剪切荷载作用下岩石节理强度劣化规律试验模拟研究[J];岩石力学与工程学报;2011年10期

5 夏才初;唐志成;宋英龙;刘远明;;节理峰值剪切位移及其影响因素分析[J];岩土力学;2011年06期

6 唐志成;夏才初;肖素光;;节理剪切应力 位移本构模型及剪胀现象分析[J];岩石力学与工程学报;2011年05期

7 张改玲;湛铠瑜;隋旺华;;水流速度对单裂隙化学注浆浆液扩散影响的试验研究[J];煤炭学报;2011年03期

8 张春生;陈祥荣;侯靖;褚卫江;;锦屏二级水电站深埋大理岩力学特性研究[J];岩石力学与工程学报;2010年10期

9 李慎刚;赵文;杜嘉鸿;;渗透注浆试验研究现状及展望[J];路基工程;2010年03期

10 孙锋;张顶立;陈铁林;张晓平;;土体劈裂注浆过程的细观模拟研究[J];岩土工程学报;2010年03期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 方玉树;对颗粒流理论的一点认识[J];水文地质工程地质;1990年01期

2 张端明,雷雅洁,张美军,李智华;混合颗粒流分形模型及相关有效热传导的分析[J];华中科技大学学报;2001年12期

3 周健;苏燕;池永;;颗粒流模拟土的工程特性(英文)[J];岩土工程学报;2006年03期

4 王伟;刘q;;颗粒流润滑的现状和展望[J];摩擦学学报;2008年06期

5 白若虚;程雪松;郑刚;;关于土渗透系数颗粒流细观参数研究[J];低温建筑技术;2012年01期

6 周健,廖雄华,池永,徐建平;土的室内平面应变试验的颗粒流模拟[J];同济大学学报(自然科学版);2002年09期

7 周健;张刚;孔戈;;渗流的颗粒流细观模拟[J];水利学报;2006年01期

8 罗勇;龚晓南;吴瑞潜;;桩墙结构的颗粒流数值模拟研究[J];科技通报;2007年06期

9 李军;张宇;周靖凯;巩承原;;颗粒流法在车辆地面力学研究中的应用与探索[J];农业装备与车辆工程;2013年05期

10 朱涵成;韩文喜;陈超;;砂岩常规三轴的颗粒流数值模拟[J];地质灾害与环境保护;2013年03期

相关会议论文 前10条

1 杨馥菱;张慰慈;陈俊杉;谢尚贤;;碰撞模型参数对滑道道高浓度干颗粒流发展之影响(英文)[A];第七届海峡两岸工程力学研讨会论文摘要集[C];2011年

2 秦琦;王等明;;斜面颗粒流对围墙冲击作用的离散单元法模拟[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年

3 孟云伟;柴贺军;;颗粒流离散元在滑坡运动过程模拟中的应用[A];第一届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集（上册）[C];2006年

4 杨果成;刘启一;胡茂彬;姜锐;吴清松;;双瓶颈斜槽上的颗粒流相变和双稳态[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年

5 胡国琦;厚美瑛;杜其永;;密集态颗粒流的激波结构[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年

6 张家铭;任永强;;基于三维颗粒流理论的混合土体力学参数反演研究[A];颗粒材料计算力学研究进展[C];2012年

7 郭海庆;李志刚;;粒径在颗粒流标定过程中对边坡岩土体细观参数的影响研究[A];中国计算力学大会'2010（CCCM2010）暨第八届南方计算力学学术会议（SCCM8）论文集[C];2010年

8 孙其诚;王光谦;;斜面颗粒流的离散元模拟[A];中国科学技术协会2008防灾减灾论坛论文集[C];2008年

9 马宗源;徐清清;党发宁;;碎石土地基动力夯实的颗粒流离散元数值分析[A];第21届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ册[C];2012年

10 郭海庆;李志刚;高庄平;;粒径在颗粒流标定过程中对边坡岩土体细观参数的影响[A];岩石力学与工程的创新和实践：第十一次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2010年

相关博士学位论文 前6条

1 郭鸿;拖拽体激发颗粒流的离散元模拟[D];西北农林科技大学;2016年

2 罗勇;土工问题的颗粒流数值模拟及应用研究[D];浙江大学;2007年

3 王伟;针对典型摩擦副的非流态化颗粒流润滑特性研究[D];合肥工业大学;2009年

4 曹文广;稠密气固两相射流的实验研究与数值模拟[D];华东理工大学;2013年

5 曾远;土体破坏细观机理及颗粒流数值模拟[D];同济大学;2006年

6 邱成春;H-V 加筋路堤动力特性的试验及颗粒流分析[D];上海大学;2013年

相关硕士学位论文 前10条

1 樊航;自由下落颗粒流卷吸空气量及颗粒运动特性研究[D];西安建筑科技大学;2015年

2 于凡;间质流体对湿颗粒流化特性影响的研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

3 汪汝峰;深部人工冻结黏土加卸载颗粒流模拟研究[D];中国矿业大学;2015年

4 王国呈;粘性颗粒在纤维体上沉积的数值模拟方法优化[D];安徽工业大学;2015年

5 王雷;基于颗粒流的高含石量巨粒土填料剪切特性研究[D];重庆大学;2015年

6 陈锣增;易贡高速远程滑坡运动颗粒流数值分析[D];西南交通大学;2016年

7 王家军;喷射颗粒流润滑试验研究及有限元仿真[D];合肥工业大学;2009年

8 陈德文;锚固机理的模型试验研究及其颗粒流数值模拟[D];山东大学;2008年

9 王智勇;平行板颗粒流摩擦系统的力链构型与演变研究[D];合肥工业大学;2013年

10 廖静薇;基于颗粒流强度折减法的粉质粘土边坡稳定性分析[D];重庆大学;2014年

，

本文编号：1609107